崔 雨 徐建剛 杜信哲
(河北工程大學水利水電學院動力系河北邯鄲056000)
火電廠節(jié)能減排的研究
崔雨徐建剛杜信哲
(河北工程大學水利水電學院動力系河北邯鄲056000)
隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和科技的進步,經(jīng)濟的發(fā)展對電力的依賴越來越高了,各行各業(yè)都離不開電力。當下,我國的發(fā)電產(chǎn)業(yè)還是以火電廠為主,火電廠是我國發(fā)電行業(yè)的主力軍。但是,現(xiàn)在的火電廠還是存在一些問題的,一些機組存在很嚴重的污染現(xiàn)象,導致的大氣污染等問題嚴重的影響著生態(tài)環(huán)境的治理和發(fā)展。另一個方面,化石能源作為一種不可再生的能源,使用的時候要注意節(jié)約,很多的火電機組的運行效率不高,導致資源的利用率低下。這些都是火電廠目前亟待解決的問題。本文將從如何提高汽輪機的運行效率這個方面詳細的闡述一下火電廠如何實現(xiàn)節(jié)能減排。
汽輪機;火電廠;節(jié)能減排
汽輪機是火電廠三大件之一,在火力發(fā)電的過程中發(fā)揮著重要的作用。汽輪機作為一種復雜的動力機械,他的運行效率和很多的因素及參數(shù)都有一定的關系。高度概括的來講,凝汽器的真空度,主蒸氣的壓力和溫度、再熱蒸氣的溫度、高中低壓缸的具體情況以及配氣機構,提到的這些部分,每個部分的變化都有可能導致汽輪機整體的效率變化。按照影響汽輪機效率所占比重的排名,一般影響汽輪機效率的主要問題是各個氣缸的效率都上不去,凝汽器的真空度不夠,還有一些個別的機組調(diào)節(jié)閥單閥運行,這些是導致氣輪機運行效率低下的主要原因。以下是具體的原因。
1.1加工工藝的問題
汽輪機是一種精密的機械,而且設計汽輪機的時候就會有很嚴格的要求,對于熱耗的限定就有一定的要求。但是現(xiàn)在實際中卻存在著實際熱耗高于設計熱耗的現(xiàn)象。究其原因,產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是因為加工工藝的不夠。汽輪機是由各個部件組合而成的,現(xiàn)在出現(xiàn)的問題就是應該緊密配合的器件之間留出的安裝余量過大,蒸汽出現(xiàn)泄漏的現(xiàn)象,所以汽輪機的效率過降低。
1.2熱量循環(huán)過程理論
現(xiàn)在的火電廠一般運用的是朗肯循環(huán)的理論,機組的正常運行是需要一個冷端的。在熱量循環(huán)的過程中,循環(huán)水系統(tǒng)和涼水塔這些環(huán)節(jié)都會造成整體的效率低下。所以,在這些環(huán)節(jié)進行技術改造,會帶來很大的經(jīng)濟效益。
2.1熱耗偏高的問題
對應上邊的問題,先說一下如何解決因為加工工藝不達標而導致的熱耗偏高的問題。解決這個問題辦法一般是改進加工工藝和裝配的工藝,按照設計的要求,使汽輪機的實際熱耗更加接近設計熱耗。在保障裝配合格的基礎之上,也要保障汽輪機有足夠的通流間隙。這里有一點需要特別注意,汽輪機的本體疏水閥門泄漏導致汽輪機的整體效率降低是一項很常見的問題,一定要防止汽輪機本體疏水閥門的泄漏。
接下來,詳細的介紹一下改善通流條件的問題。通流改善的課題是一個非常復雜的課題。通常來說,減小靜葉邊緣的厚度可以改善通流狀況。因為靜葉的邊緣厚度降下來以后,氣流的尾跡損失就會有很大程度的降低,損失降低以后,汽輪機的效率也就會有改善。運用新型的技術,比如運用新型的分流葉柵替代老式常用的加強筋結構葉柵,采用彎扭聯(lián)合成型技術,這些都可以改善汽輪機的通流狀況,提高汽輪機的效率。
為了安全運行,這里改善通流技術以后還有一些注意事項需要引起注意。首先,改善了通流技術以后的汽輪機的軸向推力會發(fā)生很大的變化,這個部分需要重新的校核,如果校核不滿足要求,推力軸承需要重新設計。此外,推力軸承的負荷增加以后,發(fā)熱可能會增加,冷卻和軸封方面需要做特殊處理。其次,通流條件的改善也會導致給水泵的汽輪機或者給水泵的電機負荷增加,相關的電路或者蒸氣回路也需要做出改進。最后,至于抽氣部分,一般的四次抽氣基本上不能滿足要求,需要增加抽氣的回數(shù)。
2.2通過技術改造實現(xiàn)冷端改進
對循環(huán)水系統(tǒng)做出優(yōu)化?,F(xiàn)在為了循環(huán)水回路的安全,很多的電廠的循環(huán)水泵的臺數(shù)都是出于過剩的狀態(tài)。對循環(huán)水系統(tǒng)做出優(yōu)化的重點就是根據(jù)實際的狀況,確保循環(huán)式系統(tǒng)工作在一個較為經(jīng)濟的狀態(tài)。根據(jù)機組周圍的天氣狀況,按照公式精確的計算出最優(yōu)的汽輪機背壓,確定出循環(huán)水的最佳流量,盡可能的減少循環(huán)泵的臺數(shù),最大程度的減少廠用電,這些節(jié)能減排的節(jié)本辦法。
2.3增加晾水塔的檢測頻率
及時發(fā)現(xiàn)晾水塔出現(xiàn)問題。經(jīng)過實際的工作數(shù)據(jù),晾水塔中存在水垢,噴嘴的堵塞和脫落以及晾水塔的內(nèi)填料出現(xiàn)問題,以上的故障都可能會導致晾水塔的出水側(cè)的溫度升高,冷端的溫度升高,所以汽輪機的效率會降低。如果增加檢測的頻率,及時的維修,就可以挽回很大的損失。
2.4凝汽器真空系統(tǒng)加強維護
真空系統(tǒng)的真空度不夠的話會使凝汽器的效率降低。以較高的檢測頻率,用灌水檢測嚴密性的辦法,可以很好的發(fā)現(xiàn)機組真空不夠的問題。此外,對凝汽器正常進行常規(guī)的膠球清洗,這些都可以提高汽輪機的運行效率。
汽輪機是火電發(fā)電廠中非常重要的一個組成部分,改善汽輪機的效率在小的方面可以提高電廠的經(jīng)濟效益,在大的方面可以實現(xiàn)資源的合理利用。實現(xiàn)汽輪機效率的提高是一個需要不斷探索的問題,改進要一直的進行下去。本文中提出的影響汽輪機效率的兩個方面的問題和兩種基本的解決辦法,希望可以對廣大的讀者帶來一定的幫助。
[1]崔樹銀,李江林.火電企業(yè)節(jié)能減排的長效機制研究[J].生態(tài)經(jīng)濟,2014,04:95-98+114.
崔雨(1993—),男,河北省保定市,大學本科在讀,研究方向:熱能與動力工程。